JPH1052603A - シリコーン組成物及びその使用 - Google Patents
シリコーン組成物及びその使用Info
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 相分離に抵抗性があり、種々の泡形成系にお
いて泡制御組成物として有用な組成物を提供する。 【解決手段】 (i)ポリイソブチレン化合物、(ii)
ポリオルガノシロキサン、(iii)ケイ素化合物、及び
(iv)触媒量の触媒を反応させることによって調製され
るシリコーン組成物。
いて泡制御組成物として有用な組成物を提供する。 【解決手段】 (i)ポリイソブチレン化合物、(ii)
ポリオルガノシロキサン、(iii)ケイ素化合物、及び
(iv)触媒量の触媒を反応させることによって調製され
るシリコーン組成物。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコーン組成物
及びこれら組成物の使用に関する。より詳しくは、本発
明はポリイソブチレン化合物、ポリオルガノシロキサ
ン、ケイ素化合物及び触媒量の触媒を含む混合物を反応
させることによって調製されるシリコーン組成物に関す
る。
及びこれら組成物の使用に関する。より詳しくは、本発
明はポリイソブチレン化合物、ポリオルガノシロキサ
ン、ケイ素化合物及び触媒量の触媒を含む混合物を反応
させることによって調製されるシリコーン組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】類似の成分の反応によって調製されるシ
リコーン組成物はすでに開示されている。例えば、以下
の米国特許が代表的なものである:3959175、4
639489、4690713、4749740、49
78471、4983316、5283004、及び5
442100。そのような組成物は、外国の特許、例え
ばEP−A 0217501、及びCA−A 2110
523にも記載されている。
リコーン組成物はすでに開示されている。例えば、以下
の米国特許が代表的なものである:3959175、4
639489、4690713、4749740、49
78471、4983316、5283004、及び5
442100。そのような組成物は、外国の特許、例え
ばEP−A 0217501、及びCA−A 2110
523にも記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】適当なシリコーン組成
物を作るのにポリイソブチレン化合物が有用であること
が、驚くべきことに見いだされた。
物を作るのにポリイソブチレン化合物が有用であること
が、驚くべきことに見いだされた。
【0004】本発明の1つの目的は泡形成系における泡
制御を含む種々の用途に有利に利用されるシリコーン組
成物を調製することである。
制御を含む種々の用途に有利に利用されるシリコーン組
成物を調製することである。
【0005】本発明の他の目的は、発泡挙動が著しく制
御されるシリコーン組成物を意外にも提供することであ
る。
御されるシリコーン組成物を意外にも提供することであ
る。
【0006】本発明の更に他の目的は、安定で、相分離
抵抗性があり、種々の媒体中に容易に分散するシリコー
ン泡制御組成物を提供することである。
抵抗性があり、種々の媒体中に容易に分散するシリコー
ン泡制御組成物を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、次の(i)〜
(iv)を含む混合物を25〜300℃の温度で反応させ
て調製されるシリコーン組成物である:(i)ポリイソ
ブチレン化合物1〜100重量部;(ii)25℃で20
0mm2/s〜1.00億mm2/sの粘度を持ち、一般式R1
a (R2 O)b SiO(4-a-b)/2 (ここに、R1 は炭素
原子数1〜10の1価の炭化水素基又はハロゲン化炭化
水素基であり、R2 は水素原子又は炭素原子数1〜10
の1価の炭化水素基であり、aは1.9〜2.2の平均
値をとり、bは各分子中に少なくとも1つの−OR2 基
を与えるのに充分な値をとり、少なくとも1つのそのよ
うな−OR2 基は分子鎖の末端に存在する)で示される
ポリオルガノシロキサン5〜100重量部;(iii)次の
(a)〜(d)から選ばれる少なくとも1つのケイ素化
合物0.5〜20重量部:(a)一般式R3 c SiX
4-c (ここに、R3 は炭素原子数1〜5の1価の炭化水
素基であり、Xはハロゲン原子及び加水分解性基から選
ばれ、cは平均値が1又はそれ未満である)で示される
有機ケイ素化合物、(b)化合物(a)の部分加水分解
縮合物、(c)(CH3 )3 SiO1/2 単位及びSiO
4/2 単位を含み、SiO4/2 単位に対する(CH3 )3
SiO1/2 単位のモル比が0.4:1〜1.2:1のシ
ロキサン樹脂、並びに(d)化合物(c)と、化合物
(a)又は(b)との縮合生成物;並びに(iv)触媒量
の触媒。
(iv)を含む混合物を25〜300℃の温度で反応させ
て調製されるシリコーン組成物である:(i)ポリイソ
ブチレン化合物1〜100重量部;(ii)25℃で20
0mm2/s〜1.00億mm2/sの粘度を持ち、一般式R1
a (R2 O)b SiO(4-a-b)/2 (ここに、R1 は炭素
原子数1〜10の1価の炭化水素基又はハロゲン化炭化
水素基であり、R2 は水素原子又は炭素原子数1〜10
の1価の炭化水素基であり、aは1.9〜2.2の平均
値をとり、bは各分子中に少なくとも1つの−OR2 基
を与えるのに充分な値をとり、少なくとも1つのそのよ
うな−OR2 基は分子鎖の末端に存在する)で示される
ポリオルガノシロキサン5〜100重量部;(iii)次の
(a)〜(d)から選ばれる少なくとも1つのケイ素化
合物0.5〜20重量部:(a)一般式R3 c SiX
4-c (ここに、R3 は炭素原子数1〜5の1価の炭化水
素基であり、Xはハロゲン原子及び加水分解性基から選
ばれ、cは平均値が1又はそれ未満である)で示される
有機ケイ素化合物、(b)化合物(a)の部分加水分解
縮合物、(c)(CH3 )3 SiO1/2 単位及びSiO
4/2 単位を含み、SiO4/2 単位に対する(CH3 )3
SiO1/2 単位のモル比が0.4:1〜1.2:1のシ
ロキサン樹脂、並びに(d)化合物(c)と、化合物
(a)又は(b)との縮合生成物;並びに(iv)触媒量
の触媒。
【0008】本発明シリコーン組成物は、(i)ポリイ
ソブチレン化合物、(ii)ポリオルガノシロキサン、
(iii)ケイ素化合物、及び(iv)触媒量の触媒、の混合
物を反応させることにより調製される。
ソブチレン化合物、(ii)ポリオルガノシロキサン、
(iii)ケイ素化合物、及び(iv)触媒量の触媒、の混合
物を反応させることにより調製される。
【0009】成分(i)は「ポリイソブチレン化合物」
である。この化合物はポリイソブチレンポリマーであっ
てもポリイソブチレンオリゴマーであってもよい。その
ようなオリゴマー又はポリマーは、当技術分野で公知で
あり、種々の分子量のもの及び末端基の組み合わせのも
のが商業的に入手可能である。本発明の成分(i)は、
数平均分子量(Mn )が、好ましくは150〜600
0、より好ましくは200〜3000、更に好ましくは
200〜2500、最も好ましくは200〜400のポ
リイソブチレン化合物である。
である。この化合物はポリイソブチレンポリマーであっ
てもポリイソブチレンオリゴマーであってもよい。その
ようなオリゴマー又はポリマーは、当技術分野で公知で
あり、種々の分子量のもの及び末端基の組み合わせのも
のが商業的に入手可能である。本発明の成分(i)は、
数平均分子量(Mn )が、好ましくは150〜600
0、より好ましくは200〜3000、更に好ましくは
200〜2500、最も好ましくは200〜400のポ
リイソブチレン化合物である。
【0010】本発明におけるポリイソブチレン化合物
は、完全に飽和された末端基を持っていてもよく、ま
た、官能基、例えばエポキシ、メチルプロペニル、ハロ
ゲン、アルコキシフェニレン、ヒドロキシル、カルボキ
シル、クロロシリル、ビニル、コハク酸無水物基、イソ
シアナート、アミノ、又はアミドを含む少なくとも1つ
の末端基を有してもよい。好ましくは、この化合物は完
全に飽和された末端基(この場合、末端基は、例えばア
ルキル基である)であるか、又は不飽和基を含む少なく
とも1つの末端基である。成分(i)の好ましいポリイ
ソブチレン化合物は、2つの完全に飽和された末端基を
持つか、又は1つのビニル末端基又はメチルプロペニル
末端基と、1つの飽和した末端基を持つ。より好ましく
は、この末端基は独立に、−C(CH3 )3 、−CH2
C(CH3 )2 H、−CH=C(CH 3 )2 (2−メチ
ルプロペニル)及び−CH=CH2 (ビニル)から選ば
れる。
は、完全に飽和された末端基を持っていてもよく、ま
た、官能基、例えばエポキシ、メチルプロペニル、ハロ
ゲン、アルコキシフェニレン、ヒドロキシル、カルボキ
シル、クロロシリル、ビニル、コハク酸無水物基、イソ
シアナート、アミノ、又はアミドを含む少なくとも1つ
の末端基を有してもよい。好ましくは、この化合物は完
全に飽和された末端基(この場合、末端基は、例えばア
ルキル基である)であるか、又は不飽和基を含む少なく
とも1つの末端基である。成分(i)の好ましいポリイ
ソブチレン化合物は、2つの完全に飽和された末端基を
持つか、又は1つのビニル末端基又はメチルプロペニル
末端基と、1つの飽和した末端基を持つ。より好ましく
は、この末端基は独立に、−C(CH3 )3 、−CH2
C(CH3 )2 H、−CH=C(CH 3 )2 (2−メチ
ルプロペニル)及び−CH=CH2 (ビニル)から選ば
れる。
【0011】ここで用いられるポリイソブチレンは、A
moco Chemical Company (Ch
icago,IL)から、商標IndopolTMの下
に、又はPolyester Corporation
(Southampton,NY)から商標Poly
synlaneTMの下に種々の分子量のものが商業的に
入手できる。
moco Chemical Company (Ch
icago,IL)から、商標IndopolTMの下
に、又はPolyester Corporation
(Southampton,NY)から商標Poly
synlaneTMの下に種々の分子量のものが商業的に
入手できる。
【0012】成分(ii)は、25℃で200〜1.00
億mm2/sの粘度を持ち、一般式R1 a (R2 O)b Si
O(4-a-b)/2 で示されるポリオルガノシロキサンであ
り、ここに、R1 は独立に炭素原子数1〜10の1価の
炭化水素基又はハロゲン化炭化水素基であり、R2 は水
素原子又はR1 であり、−OR2 基はポリオルガノシロ
キサンの少なくとも分子鎖の末端に存在する。aの値は
1.9〜2.2であり、bは1分子あたり少なくとも1
つの−OR2 基を与える値をとる。ポリオルガノシロキ
サン(ii)は、25℃での粘度が1000〜50,00
0mm2/sのヒドロキシル末端ポリジメチルシロキサンで
あることが特に好ましい。
億mm2/sの粘度を持ち、一般式R1 a (R2 O)b Si
O(4-a-b)/2 で示されるポリオルガノシロキサンであ
り、ここに、R1 は独立に炭素原子数1〜10の1価の
炭化水素基又はハロゲン化炭化水素基であり、R2 は水
素原子又はR1 であり、−OR2 基はポリオルガノシロ
キサンの少なくとも分子鎖の末端に存在する。aの値は
1.9〜2.2であり、bは1分子あたり少なくとも1
つの−OR2 基を与える値をとる。ポリオルガノシロキ
サン(ii)は、25℃での粘度が1000〜50,00
0mm2/sのヒドロキシル末端ポリジメチルシロキサンで
あることが特に好ましい。
【0013】成分(iii)は、次の(a)〜(d)から選
ばれる少なくとも1つのケイ素化合物である:(a)一
般式R3 c SiX4-c (ここに、R3 は炭素原子数1〜
5の1価の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子又は加
水分解性基、例えば−OR4又は−OR5 OR6 (ここ
に、R5 は炭素原子数1〜5の2価の炭化水素基であ
り、R4 及びR6 はそれぞれ水素原子及び炭素原子数1
〜5の1価の炭化水素基から選ばれる)であり、cの平
均値は1を超えない)で示される有機ケイ素化合物;
(b)化合物(a)の部分加水分解縮合物;(c)(C
H3 )3 SiO1/2単位及びSiO4/2 単位を含み、S
iO4/2 単位に対する(CH3 )3 SiO1/ 2 単位のモ
ル比が0.4:1〜1.2:1のシロキサン樹脂、並び
に(d)シロキサン樹脂(c)と、化合物(a)又は
(b)との縮合生成物。成分(iii)は、アルキル基の炭
素原子数が1〜5であるアルキルポリシリケート、例え
ばメチルポリシリケート、エチルポリシリケート及びプ
ロピルポリシリケート並びにシロキサン樹脂(c)から
選ばれるのが好ましい。最も好ましくは、成分(iii)
は、エチルポリシリケート又は(CH3 )3 SiO1/2
単位及びSiO2 単位をモル比約0.4:1〜1.2:
1で含むシロキサン樹脂コポリマーである。
ばれる少なくとも1つのケイ素化合物である:(a)一
般式R3 c SiX4-c (ここに、R3 は炭素原子数1〜
5の1価の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子又は加
水分解性基、例えば−OR4又は−OR5 OR6 (ここ
に、R5 は炭素原子数1〜5の2価の炭化水素基であ
り、R4 及びR6 はそれぞれ水素原子及び炭素原子数1
〜5の1価の炭化水素基から選ばれる)であり、cの平
均値は1を超えない)で示される有機ケイ素化合物;
(b)化合物(a)の部分加水分解縮合物;(c)(C
H3 )3 SiO1/2単位及びSiO4/2 単位を含み、S
iO4/2 単位に対する(CH3 )3 SiO1/ 2 単位のモ
ル比が0.4:1〜1.2:1のシロキサン樹脂、並び
に(d)シロキサン樹脂(c)と、化合物(a)又は
(b)との縮合生成物。成分(iii)は、アルキル基の炭
素原子数が1〜5であるアルキルポリシリケート、例え
ばメチルポリシリケート、エチルポリシリケート及びプ
ロピルポリシリケート並びにシロキサン樹脂(c)から
選ばれるのが好ましい。最も好ましくは、成分(iii)
は、エチルポリシリケート又は(CH3 )3 SiO1/2
単位及びSiO2 単位をモル比約0.4:1〜1.2:
1で含むシロキサン樹脂コポリマーである。
【0014】成分(iv)は、他の成分の反応を促進する
触媒である。縮合反応又は再配列/縮合反応を促進する
全ての化合物が成分(iv)として好ましい。それは、シ
ロキサン平衡触媒、シラノール縮合触媒及びこれらの組
み合わせから選ばれる。成分(iv)として適当な触媒の
例としては、アルカリ金属水酸化物、例えば水酸化カリ
ウム、水酸化ナトリウム及び水酸化セシウム;アルカリ
金属シラノレート、例えばカリウムシラノレート;アル
カリ金属アルコキサイド、例えばカリウムプロポキサイ
ド及びカリウムエトキサイド;第四アンモニウム水酸化
物、例えばβ−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウ
ムヒドロキサイド;ベンジルトリメチルアンモニウムヒ
ドロキサイド、及びテトラメチルアンモニウムヒドロキ
サイド;第四アンモニウムシラノレート;第四ホスホニ
ウムヒドロキサイド、例えばテトラブチルホスホニウム
ヒドロキサイド、及びテトラエチルホスホニウムヒドロ
キサイド;第四ホスホニウムシラノレート;有機酸の金
属塩、例えばジブチル錫ジラウレート、酢酸第一錫、オ
クタン酸第一錫、ナフテン酸鉛、オクタン酸亜鉛、2−
エチルヘキサン酸鉄、及びナフテン酸コバルト;無機
酸、例えば硫酸、及び塩酸;有機酸、例えば酢酸、及び
有機スルホン酸;並びにアンモニウム化合物、例えば炭
酸アンモニウム、及び水酸化アンモニウムがある。この
触媒はカリウムシラノレート、水酸化カリウム、及び水
酸化ナトリウムから選ばれるのが好ましい。
触媒である。縮合反応又は再配列/縮合反応を促進する
全ての化合物が成分(iv)として好ましい。それは、シ
ロキサン平衡触媒、シラノール縮合触媒及びこれらの組
み合わせから選ばれる。成分(iv)として適当な触媒の
例としては、アルカリ金属水酸化物、例えば水酸化カリ
ウム、水酸化ナトリウム及び水酸化セシウム;アルカリ
金属シラノレート、例えばカリウムシラノレート;アル
カリ金属アルコキサイド、例えばカリウムプロポキサイ
ド及びカリウムエトキサイド;第四アンモニウム水酸化
物、例えばβ−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウ
ムヒドロキサイド;ベンジルトリメチルアンモニウムヒ
ドロキサイド、及びテトラメチルアンモニウムヒドロキ
サイド;第四アンモニウムシラノレート;第四ホスホニ
ウムヒドロキサイド、例えばテトラブチルホスホニウム
ヒドロキサイド、及びテトラエチルホスホニウムヒドロ
キサイド;第四ホスホニウムシラノレート;有機酸の金
属塩、例えばジブチル錫ジラウレート、酢酸第一錫、オ
クタン酸第一錫、ナフテン酸鉛、オクタン酸亜鉛、2−
エチルヘキサン酸鉄、及びナフテン酸コバルト;無機
酸、例えば硫酸、及び塩酸;有機酸、例えば酢酸、及び
有機スルホン酸;並びにアンモニウム化合物、例えば炭
酸アンモニウム、及び水酸化アンモニウムがある。この
触媒はカリウムシラノレート、水酸化カリウム、及び水
酸化ナトリウムから選ばれるのが好ましい。
【0015】前記混合物は、更に30重量部までの成分
(v)微細に分割された充填材、を含むことができる。
この微細に分割された充填材の例としては、ヒュームド
の、沈降の、及びプラズマの(plasmatic)T
iO2 、Al2 O3 /SiO 2 、ZrO2 /SiO2 、
及びSiO2 がある。この微細に分割された充填材は親
水性であってもよく、疎水性であってもよい。この充填
材は製造中に(即ち、その場で)疎水化されてもよく、
また独立に疎水化されてもよい。粒度が数nmないし数μ
m で、比表面積が50〜1000m2/gの種々のグレー
ドのシリカが商業的に入手可能であり、成分(v)とし
て使用するのに適当である。
(v)微細に分割された充填材、を含むことができる。
この微細に分割された充填材の例としては、ヒュームド
の、沈降の、及びプラズマの(plasmatic)T
iO2 、Al2 O3 /SiO 2 、ZrO2 /SiO2 、
及びSiO2 がある。この微細に分割された充填材は親
水性であってもよく、疎水性であってもよい。この充填
材は製造中に(即ち、その場で)疎水化されてもよく、
また独立に疎水化されてもよい。粒度が数nmないし数μ
m で、比表面積が50〜1000m2/gの種々のグレー
ドのシリカが商業的に入手可能であり、成分(v)とし
て使用するのに適当である。
【0016】この混合物は、選択的に20重量部までの
成分(vi)、25℃で5〜200mm 2/sの粘度を有し、
一般式R7 d (R8 O)e SiO(4-d-e)/2 で示される
シロキサン単位を有するポリオルガノシロキサンを含
む。ここに、R7 は炭素原子数1〜10の1価の炭化水
素基又はハロゲン化炭化水素基であり、R8 は水素原子
又は炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基であり、値
dは1.9〜2.2であり、eは各分子中に2又はそれ
を超える−OR8 基を与えるような値をとる。成分(v
i)は、粘度が25℃で10〜100mm2/sであるヒド
ロキシル末端ポリジメチルシロキサンであるのが好まし
い。成分(vi)は、充填材(v)が親水性シリカである
ときに加えるのが更に好ましい。
成分(vi)、25℃で5〜200mm 2/sの粘度を有し、
一般式R7 d (R8 O)e SiO(4-d-e)/2 で示される
シロキサン単位を有するポリオルガノシロキサンを含
む。ここに、R7 は炭素原子数1〜10の1価の炭化水
素基又はハロゲン化炭化水素基であり、R8 は水素原子
又は炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基であり、値
dは1.9〜2.2であり、eは各分子中に2又はそれ
を超える−OR8 基を与えるような値をとる。成分(v
i)は、粘度が25℃で10〜100mm2/sであるヒド
ロキシル末端ポリジメチルシロキサンであるのが好まし
い。成分(vi)は、充填材(v)が親水性シリカである
ときに加えるのが更に好ましい。
【0017】成分(i)、(ii)、(iii)及び(iv)、
並びに任意に成分(v)及び/又は(vi)の混合物を室
温で、又は加熱下に反応させて、本発明のシリコーン組
成物を製造する。これら種々の成分の割合は次のようで
ある:成分(i)は、1〜100重量部、好ましくは4
0〜70重量部;成分(ii)は、5〜100重量部;
(iii)は、0.5〜20重量部、好ましくは1〜7重量
部;成分(iv)は、触媒量(通常、0.03〜1重量
部);成分(v)は、もしあれば、0より多く30重量
部まで、好ましくは1〜15重量部、非常に好ましくは
5〜15重量部;成分(vi)は、もしあれば、0より多
く20重量部まで、好ましくは1〜10重量部。
並びに任意に成分(v)及び/又は(vi)の混合物を室
温で、又は加熱下に反応させて、本発明のシリコーン組
成物を製造する。これら種々の成分の割合は次のようで
ある:成分(i)は、1〜100重量部、好ましくは4
0〜70重量部;成分(ii)は、5〜100重量部;
(iii)は、0.5〜20重量部、好ましくは1〜7重量
部;成分(iv)は、触媒量(通常、0.03〜1重量
部);成分(v)は、もしあれば、0より多く30重量
部まで、好ましくは1〜15重量部、非常に好ましくは
5〜15重量部;成分(vi)は、もしあれば、0より多
く20重量部まで、好ましくは1〜10重量部。
【0018】本発明のシリコーン組成物は、単に成分
(i)、(ii)、(iii)及び(iv)、並びに、もしあれ
ば、任意成分を室温(25℃)で、又はこの配合物を1
10〜120℃に加熱することにより調製される。充填
材(v)は、もし望むならば、次いで、適当な分散装
置、例えばホモミキサー、コロイドミル、又は三本ロー
ルミルを用いて均一に加える。得られる混合物は、もし
加熱するならば、50〜300℃、好ましくは100〜
300℃に加熱し、1〜8時間反応させる。尤も、この
反応時間は温度に依存して変化する。もし成分(vi)が
この組成物に用いられるならば、それは一般に充填材
(v)の後に加えられる。全ての危険を避け、不揮発性
物質(未反応物質、副生物等)を除くために、混合と加
熱操作を不活性ガス雰囲気中で行うのが好ましい。諸成
分の混合順序、加熱温度、及び滞留時間は臨界的なもの
とは考えられず、必要に応じて変化させることができ
る。反応後に触媒を中和して、この組成物を更に安定に
するのが好ましい。
(i)、(ii)、(iii)及び(iv)、並びに、もしあれ
ば、任意成分を室温(25℃)で、又はこの配合物を1
10〜120℃に加熱することにより調製される。充填
材(v)は、もし望むならば、次いで、適当な分散装
置、例えばホモミキサー、コロイドミル、又は三本ロー
ルミルを用いて均一に加える。得られる混合物は、もし
加熱するならば、50〜300℃、好ましくは100〜
300℃に加熱し、1〜8時間反応させる。尤も、この
反応時間は温度に依存して変化する。もし成分(vi)が
この組成物に用いられるならば、それは一般に充填材
(v)の後に加えられる。全ての危険を避け、不揮発性
物質(未反応物質、副生物等)を除くために、混合と加
熱操作を不活性ガス雰囲気中で行うのが好ましい。諸成
分の混合順序、加熱温度、及び滞留時間は臨界的なもの
とは考えられず、必要に応じて変化させることができ
る。反応後に触媒を中和して、この組成物を更に安定に
するのが好ましい。
【0019】これに代えて、本発明のシリコーン組成物
は、好ましくはポリイソブチレン化合物、ポリオルガノ
シロキサン、ケイ素化合物及び触媒を含むが、この組み
合わせは任意に充填材例えばシリカを含む。
は、好ましくはポリイソブチレン化合物、ポリオルガノ
シロキサン、ケイ素化合物及び触媒を含むが、この組み
合わせは任意に充填材例えばシリカを含む。
【0020】非常に好ましいシリコーン組成物は、ヒド
ロキシ末端のポリジメチルシロキサン、数平均分子量
(Mn )が200〜400のポリイソブチレンオリゴマ
ー、アルキル基が1〜5個の炭素原子を有するアルキル
ポリシリケート、例えばメチルポリシリケート、エチル
ポリシリケート又はプロピルポリシリケート、及びカリ
ウムシラノレート触媒又は水酸化カリウムを25〜30
0℃で反応させた均一な配合物である。
ロキシ末端のポリジメチルシロキサン、数平均分子量
(Mn )が200〜400のポリイソブチレンオリゴマ
ー、アルキル基が1〜5個の炭素原子を有するアルキル
ポリシリケート、例えばメチルポリシリケート、エチル
ポリシリケート又はプロピルポリシリケート、及びカリ
ウムシラノレート触媒又は水酸化カリウムを25〜30
0℃で反応させた均一な配合物である。
【0021】本発明のシリコーン組成物は、そのまま
で、又は適当な溶媒に分散させて得られる溶液、もしく
は公知の乳化方法で得られるエマルジョンの形で使用す
ることができる。
で、又は適当な溶媒に分散させて得られる溶液、もしく
は公知の乳化方法で得られるエマルジョンの形で使用す
ることができる。
【0022】本発明は泡形成性系中の泡制御の方法にも
関連し、この場合本発明のシリコーン組成物は、単に泡
立っている系又は発泡性系に、泡が形成されるに充分な
量で加えられ、この量は日常的な実験により決定され
る。通常、本発明のシリコーン組成物は、泡形成系の重
量を基準として0.001〜0.1重量部の濃度で加え
られる。しかしながら、当業者なら2〜3回の日常的実
験により最適な濃度を容易に決定できるであろう。添加
の方法は臨界的なものではなく、この組成物は当技術分
野で公知の何らかの方法で秤量し、添加する。
関連し、この場合本発明のシリコーン組成物は、単に泡
立っている系又は発泡性系に、泡が形成されるに充分な
量で加えられ、この量は日常的な実験により決定され
る。通常、本発明のシリコーン組成物は、泡形成系の重
量を基準として0.001〜0.1重量部の濃度で加え
られる。しかしながら、当業者なら2〜3回の日常的実
験により最適な濃度を容易に決定できるであろう。添加
の方法は臨界的なものではなく、この組成物は当技術分
野で公知の何らかの方法で秤量し、添加する。
【0023】ここで予想している泡形成系の例は、燐酸
の製造;亜硫酸法の又は硫酸塩法のパルプ化操作;アル
ミニウムの製造におけるボーキサイトの温浸溶液;金属
加工液(metal working fluid);
製紙;洗浄システム;及び炭化水素ベースのシステム、
で遭遇する媒体を含む。本発明組成物は、全ての種類の
泡制御組成物として、即ち脱泡組成物として及び/又は
消泡組成物として、便利に使用される。脱泡組成物は、
一般に泡減少剤として考えられ、一方消泡組成物は一般
に泡防止剤として考えられている。従って、本発明組成
物は種々の媒体、例えばインク、塗料、ペイント、洗
剤、パルプ及び紙の製造、布帛染料、並びに炭化水素含
有液として有用である。
の製造;亜硫酸法の又は硫酸塩法のパルプ化操作;アル
ミニウムの製造におけるボーキサイトの温浸溶液;金属
加工液(metal working fluid);
製紙;洗浄システム;及び炭化水素ベースのシステム、
で遭遇する媒体を含む。本発明組成物は、全ての種類の
泡制御組成物として、即ち脱泡組成物として及び/又は
消泡組成物として、便利に使用される。脱泡組成物は、
一般に泡減少剤として考えられ、一方消泡組成物は一般
に泡防止剤として考えられている。従って、本発明組成
物は種々の媒体、例えばインク、塗料、ペイント、洗
剤、パルプ及び紙の製造、布帛染料、並びに炭化水素含
有液として有用である。
【0024】
【実施例】以下の例における全ての部及び%は、特に断
らない限り、重量基準である。以下に使用するPIBは
ポリイソブチレンを表す。全ての粘度はB型粘度計によ
り、25℃で測定した。化合物の数平均分子量は、ゲル
透過クロマトグラフィーで測定した。これらのシリコー
ン組成物の調製には以下の物質を用いた:
らない限り、重量基準である。以下に使用するPIBは
ポリイソブチレンを表す。全ての粘度はB型粘度計によ
り、25℃で測定した。化合物の数平均分子量は、ゲル
透過クロマトグラフィーで測定した。これらのシリコー
ン組成物の調製には以下の物質を用いた:
【0025】PIB A=Polysynlane
TMで、数平均分子量380であり、1つの末端基が次式
で表され:
TMで、数平均分子量380であり、1つの末端基が次式
で表され:
【0026】
【化1】
【0027】他の末端基が式−C(CH3 )3 で表され
る飽和ポリイソブチレンとして記述され、Polyes
ter Corporation,Southhamp
ton,NYの製品である。
る飽和ポリイソブチレンとして記述され、Polyes
ter Corporation,Southhamp
ton,NYの製品である。
【0028】PIB B=IndopalTM L−14
で、数平均分子量が370で、粘度が60mPa・sで
あるビニル末端ポリイソブチレンとして記述され、Am
oco Chemical Company,Chic
ago,ILの製品である。このオリゴマーの1つの末
端基は、ビニル様構造(2−メチルプロペニル)−HC
=C(CH3 )2 であり、他の末端基は式−C(C
H3 )3 で表される。
で、数平均分子量が370で、粘度が60mPa・sで
あるビニル末端ポリイソブチレンとして記述され、Am
oco Chemical Company,Chic
ago,ILの製品である。このオリゴマーの1つの末
端基は、ビニル様構造(2−メチルプロペニル)−HC
=C(CH3 )2 であり、他の末端基は式−C(C
H3 )3 で表される。
【0029】PIB C=IndopalTM L−50
で、PIB Bに類似しているが、数平均分子量455
である。
で、PIB Bに類似しているが、数平均分子量455
である。
【0030】PIB D=IndopalTM L−10
0で、PIB Bに類似しているが、数平均分子量51
0である。
0で、PIB Bに類似しているが、数平均分子量51
0である。
【0031】(例1)電気攪拌機及び窒素ブランケット
(blanket)を備えた500cm3 ガラス反応器中
に、55部のPIB B、39部のヒドロキシ末端ポリ
ジメチルシロキサン液体(粘度12,500mPa・
s)及び5.9部のポリエチルシリケートを装填した。
これらを均一になるまで混合した。次いで、この混合物
をエタノール性KOH(全体で40ppm のK+ )で触媒
し、粘度増加の証拠が観察されるまで、得られる反応を
続行させた。次いで、反応生成物を炭酸カルシウム及び
ドライアイスの組み合わせで中和した。
(blanket)を備えた500cm3 ガラス反応器中
に、55部のPIB B、39部のヒドロキシ末端ポリ
ジメチルシロキサン液体(粘度12,500mPa・
s)及び5.9部のポリエチルシリケートを装填した。
これらを均一になるまで混合した。次いで、この混合物
をエタノール性KOH(全体で40ppm のK+ )で触媒
し、粘度増加の証拠が観察されるまで、得られる反応を
続行させた。次いで、反応生成物を炭酸カルシウム及び
ドライアイスの組み合わせで中和した。
【0032】反応生成物は、濁っていて黄色味を帯び、
均一な液体で、顕微鏡観察すると2つの別個の相の微細
なエマルジョンであることが見いだされた。2つの別個
の相を持っていたにも拘わらず、この物質は安定であ
り、相分離は何ら示さなかった。この反応生成物の粘度
を評価すると、9700mPa・sであった。尤も、こ
れはややチキソトロピー性であった。
均一な液体で、顕微鏡観察すると2つの別個の相の微細
なエマルジョンであることが見いだされた。2つの別個
の相を持っていたにも拘わらず、この物質は安定であ
り、相分離は何ら示さなかった。この反応生成物の粘度
を評価すると、9700mPa・sであった。尤も、こ
れはややチキソトロピー性であった。
【0033】(例2)電気攪拌機及び窒素ブランケット
を備えた500cm3 ガラス反応器中に、55部のPIB
C、39部のヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン
液体(粘度12,500mPa・s)及び5.9部のポ
リエチルシリケートを装填した。これらを均一になるま
で混合した。次いで、この混合物をエタノール性KOH
(全体で40ppm のK+ )で触媒し、粘度増加の証拠が
観察されるまで、得られる反応を続行させた。次いで、
反応生成物を炭酸カルシウム及びドライアイスの組み合
わせで中和した。
を備えた500cm3 ガラス反応器中に、55部のPIB
C、39部のヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン
液体(粘度12,500mPa・s)及び5.9部のポ
リエチルシリケートを装填した。これらを均一になるま
で混合した。次いで、この混合物をエタノール性KOH
(全体で40ppm のK+ )で触媒し、粘度増加の証拠が
観察されるまで、得られる反応を続行させた。次いで、
反応生成物を炭酸カルシウム及びドライアイスの組み合
わせで中和した。
【0034】反応生成物は、濁っていて白色であり、均
一な液体で、顕微鏡観察すると2つの別個の相の微細な
エマルジョンであることが見いだされた。この物質は、
24時間未満の期間かけて2つの別個の液相に分離し
た。
一な液体で、顕微鏡観察すると2つの別個の相の微細な
エマルジョンであることが見いだされた。この物質は、
24時間未満の期間かけて2つの別個の液相に分離し
た。
【0035】(例3)電気攪拌機及び窒素ブランケット
を備えた500cm3 ガラス反応器中に、55部のPIB
D、39部のヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン
液体(粘度4,500mPa・s)及び5.9部のポリ
エチルシリケートを装填した。これらを均一になるまで
混合した。次いで、この混合物をエタノール性KOH
(全体で53ppm のK+ )で触媒し、粘度増加の証拠が
観察されるまで、得られる反応を続行させた。次いで、
反応生成物を炭酸カルシウム及びドライアイスの組み合
わせで中和した。
を備えた500cm3 ガラス反応器中に、55部のPIB
D、39部のヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン
液体(粘度4,500mPa・s)及び5.9部のポリ
エチルシリケートを装填した。これらを均一になるまで
混合した。次いで、この混合物をエタノール性KOH
(全体で53ppm のK+ )で触媒し、粘度増加の証拠が
観察されるまで、得られる反応を続行させた。次いで、
反応生成物を炭酸カルシウム及びドライアイスの組み合
わせで中和した。
【0036】反応生成物は、濁っていて黄色味を帯びて
おり、均一な液体で、顕微鏡観察すると2つの別個の相
の微細なエマルジョンであることが見いだされた。この
物質は、数日かけて2つの別個の液相に分離した。
おり、均一な液体で、顕微鏡観察すると2つの別個の相
の微細なエマルジョンであることが見いだされた。この
物質は、数日かけて2つの別個の液相に分離した。
【0037】(例4)電気攪拌機及び窒素ブランケット
を備えた500cm3 ガラス反応器中に、55部のPIB
A、39部のヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン
液体(粘度12,500mPa・s)及び5.9部のポ
リエチルシリケートを装填した。これらを均一になるま
で混合した。次いで、この混合物をエタノール性KOH
(全体で75ppm のK+ )で触媒し、粘度増加の証拠が
観察されるまで、得られる反応を続行させた。次いで、
反応生成物を炭酸カルシウム及びドライアイスの組み合
わせで中和した。
を備えた500cm3 ガラス反応器中に、55部のPIB
A、39部のヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン
液体(粘度12,500mPa・s)及び5.9部のポ
リエチルシリケートを装填した。これらを均一になるま
で混合した。次いで、この混合物をエタノール性KOH
(全体で75ppm のK+ )で触媒し、粘度増加の証拠が
観察されるまで、得られる反応を続行させた。次いで、
反応生成物を炭酸カルシウム及びドライアイスの組み合
わせで中和した。
【0038】反応生成物は、透き通って透明であり、単
層の液体であった。この物質は室温で30日より多くの
期間静置したが分離の証拠を示さなかった。この混合物
の粘度は15,000mPa・sであり、観察できるよ
うなチキソトロピー性は示さなかった。
層の液体であった。この物質は室温で30日より多くの
期間静置したが分離の証拠を示さなかった。この混合物
の粘度は15,000mPa・sであり、観察できるよ
うなチキソトロピー性は示さなかった。
【0039】(例5)電気攪拌機及び窒素ブランケット
を備えた500cm3 ガラス反応器中に、30部のPIB
B、64部のヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン
液体(粘度12,500mPa・s)及び6.2部のポ
リエチルシリケートを装填した。これらを均一になるま
で混合した。次いで、この混合物をエタノール性KOH
(全体で28ppm のK+ )で触媒し、粘度増加の証拠が
観察されるまで、得られる反応を続行させた。次いで、
反応生成物を炭酸カルシウム及びドライアイスの組み合
わせで中和した。
を備えた500cm3 ガラス反応器中に、30部のPIB
B、64部のヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン
液体(粘度12,500mPa・s)及び6.2部のポ
リエチルシリケートを装填した。これらを均一になるま
で混合した。次いで、この混合物をエタノール性KOH
(全体で28ppm のK+ )で触媒し、粘度増加の証拠が
観察されるまで、得られる反応を続行させた。次いで、
反応生成物を炭酸カルシウム及びドライアイスの組み合
わせで中和した。
【0040】反応生成物は、濁っていて黄色味を帯びて
おり、均一な液体で、顕微鏡観察すると2つの別個の液
相の微細なエマルジョンからなっていた。
おり、均一な液体で、顕微鏡観察すると2つの別個の液
相の微細なエマルジョンからなっていた。
【0041】(例6)数日の凍結/融解サイクルに曝し
た後、例4のシリコーン組成物は相互に懸濁し合った2
つの別個の液相にはっきり分かれた。少量の有機液体
も、このサンプルの上部に層を形成しているのが観察さ
れたが、この層を評価したところ、当初のPIB装填物
の<10〜20%であった。このサンプルを遠心分離し
たところ、シリコーン及びPIBの2つの別個の液体層
に完全に相分離しなかった。むしろ、このサンプルの上
部に存在するPIB、及び前記シリコーン液体バルク相
中に分散したPIBの量は、変化しないままであった。
これは、相対的粒度は変化したとしても、この2つの成
分は分散したままであることを示した。この凍結/融解
サンプルの再混合は、その当初の状態の均一な1つの相
の混合物に返ることも見いだされた。
た後、例4のシリコーン組成物は相互に懸濁し合った2
つの別個の液相にはっきり分かれた。少量の有機液体
も、このサンプルの上部に層を形成しているのが観察さ
れたが、この層を評価したところ、当初のPIB装填物
の<10〜20%であった。このサンプルを遠心分離し
たところ、シリコーン及びPIBの2つの別個の液体層
に完全に相分離しなかった。むしろ、このサンプルの上
部に存在するPIB、及び前記シリコーン液体バルク相
中に分散したPIBの量は、変化しないままであった。
これは、相対的粒度は変化したとしても、この2つの成
分は分散したままであることを示した。この凍結/融解
サンプルの再混合は、その当初の状態の均一な1つの相
の混合物に返ることも見いだされた。
【0042】(例7)標準のパルプミル黒液泡形成性媒
体を用いてパルプ試験データを取り、以下のサンプルの
泡制御組成物としての有効性を試験した。
体を用いてパルプ試験データを取り、以下のサンプルの
泡制御組成物としての有効性を試験した。
【0043】例4で調製したシリコーン組成物310.
96gにSipernat(商標)D−13疎水性シリ
カ16.37gを混合することにより、泡制御組成物1
を調製した。次いで、Silverson(商標)ミキ
サーを用いて前記シリコーン組成物中にシリカを切り込
ませた(was sheared into)。次い
で、250mLのステンレススチールビーカーに、11
3.98gの水性混合物(3.41gのPegospe
rse(商標)1500〔Lonza,Fairlaw
n,NJ.からのC14〜C18の脂肪酸の複数のポリエチ
レングリコールエステルの混合物〕及び8.66gのL
onzest(商標)GMS Technical〔L
onza,Fairlawn,NJ.からの複数の水素
化モノ−、ジ−及びトリ−C16〜C18脂肪酸グリセライ
ド〕を101.5gの水に分散したもの)を加えた。マ
リーンブレード(marine blade)を用い、
500rpmで、12.66gのシリコーン組成物−シ
リカ混合物を、前記水性混合物に2分かけて加えた。5
00rpmでの混合を全体で更に30分続けた。
96gにSipernat(商標)D−13疎水性シリ
カ16.37gを混合することにより、泡制御組成物1
を調製した。次いで、Silverson(商標)ミキ
サーを用いて前記シリコーン組成物中にシリカを切り込
ませた(was sheared into)。次い
で、250mLのステンレススチールビーカーに、11
3.98gの水性混合物(3.41gのPegospe
rse(商標)1500〔Lonza,Fairlaw
n,NJ.からのC14〜C18の脂肪酸の複数のポリエチ
レングリコールエステルの混合物〕及び8.66gのL
onzest(商標)GMS Technical〔L
onza,Fairlawn,NJ.からの複数の水素
化モノ−、ジ−及びトリ−C16〜C18脂肪酸グリセライ
ド〕を101.5gの水に分散したもの)を加えた。マ
リーンブレード(marine blade)を用い、
500rpmで、12.66gのシリコーン組成物−シ
リカ混合物を、前記水性混合物に2分かけて加えた。5
00rpmでの混合を全体で更に30分続けた。
【0044】泡制御組成物2は、Sipernat(商
標)D−13を使用しなかった他は組成物1と同じであ
った。
標)D−13を使用しなかった他は組成物1と同じであ
った。
【0045】生成した泡の測定のできる目盛り付きカラ
ム中に、前記黒液(この液はリグニンスルホン酸ナトリ
ウム、ペントサン糖、トール油石鹸、炭酸ナトリウム、
硫化ナトリウム及び水酸化ナトリウムを水に溶解した固
体含量15%、25℃でpH13.5のもの)を送る再循
環ポンプ装置を用いて、ポンプ試験を行った。前記液の
温度は177°F(81℃)の調節した。再循環液40
0cm3 に上記いずれかの組成物121μL を投与した。
表1の結果は、前記パルプ液にシリコーン消泡剤を添加
しなかったブランク試験と比較したものである。次い
で、時間の関数としての泡高さを監視し、報告した。こ
れらの結果を表1に示す。
ム中に、前記黒液(この液はリグニンスルホン酸ナトリ
ウム、ペントサン糖、トール油石鹸、炭酸ナトリウム、
硫化ナトリウム及び水酸化ナトリウムを水に溶解した固
体含量15%、25℃でpH13.5のもの)を送る再循
環ポンプ装置を用いて、ポンプ試験を行った。前記液の
温度は177°F(81℃)の調節した。再循環液40
0cm3 に上記いずれかの組成物121μL を投与した。
表1の結果は、前記パルプ液にシリコーン消泡剤を添加
しなかったブランク試験と比較したものである。次い
で、時間の関数としての泡高さを監視し、報告した。こ
れらの結果を表1に示す。
【0046】
【0047】本発明の両方の組成物は、ブランクの対照
よりもよく泡制御をする。
よりもよく泡制御をする。
【0048】(例8)250mLのステンレススチールビ
ーカーに89.96gの水性混合物(2.70gのPe
gosperse(商標)1500及び6.84gのL
onzest(商標)GMS Technical〔両
方とも例6に記載した〕を80.15gの水に分散した
もの)を加えることにより、泡制御組成物3を調製し
た。マリーンブレード攪拌機を用いて500rpmで、
例1で調製したシリコーン組成物10.03gを前記水
性混合物に2分かけて加えた。次いで、500rpmで
の混合を全体で更に30分継続した。
ーカーに89.96gの水性混合物(2.70gのPe
gosperse(商標)1500及び6.84gのL
onzest(商標)GMS Technical〔両
方とも例6に記載した〕を80.15gの水に分散した
もの)を加えることにより、泡制御組成物3を調製し
た。マリーンブレード攪拌機を用いて500rpmで、
例1で調製したシリコーン組成物10.03gを前記水
性混合物に2分かけて加えた。次いで、500rpmで
の混合を全体で更に30分継続した。
【0049】上記泡制御組成物及び本発明のシリコーン
組成物を含まないパルプ液を、次いで、例6に記載した
パルプ試験に供した。その結果を表2に示す。
組成物を含まないパルプ液を、次いで、例6に記載した
パルプ試験に供した。その結果を表2に示す。
【0050】
【0051】本発明組成物は、ブランクの対照よりもよ
く泡を制御する。
く泡を制御する。
Claims (4)
- 【請求項1】 次の(i)〜(iv)を含む混合物を25
〜300℃の温度で反応させて調製されるシリコーン組
成物: (i)ポリイソブチレン化合物1〜100重量部; (ii)25℃で200〜1.00億mm2/sの粘度を持
ち、一般式R1 a (R2O)b SiO(4-a-b)/2 (ここ
に、R1 は炭素原子数1〜10の1価の炭化水素基又は
ハロゲン化炭化水素基であり、R2 は水素原子又は炭素
原子数1〜10の1価の炭化水素基であり、aは1.9
〜2.2の平均値をとり、bは各分子中に少なくとも1
つの−OR2 基を与えるのに充分な値をとり、少なくと
も1つのそのような−OR2 基は分子鎖の末端に存在す
る)で示されるポリオルガノシロキサン5〜100重量
部; (iii) 次の(a)〜(d)から選ばれる少なくとも1つ
のケイ素化合物0.5〜20重量部:(a)一般式R3
c SiX4-c (ここに、R3 は炭素原子数1〜5の1価
の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子及び加水分解性
基から選ばれ、cは平均値が1又はそれ未満である)で
示される有機ケイ素化合物、(b)化合物(a)の部分
加水分解縮合物、(c)(CH3 )3 SiO1/2 単位及
びSiO 4/2 単位を含み、SiO4/2 単位に対する(C
H3 )3 SiO1/2 単位のモル比が0.4:1〜1.
2:1のシロキサン樹脂、並びに(d)化合物(c)
と、化合物(a)又は(b)との縮合生成物;並びに (iv)触媒量の触媒。 - 【請求項2】 前記混合物が更に、(v)表面積が50
〜300m2/gの疎水性シリカである少なくとも1つの
充填材30重量部まで、を含む請求項1の組成物。 - 【請求項3】 前記混合物が更に、(vi)25℃で5〜
200mm2/sの粘度を有し、一般式R7 d (R8 O)e
SiO(4-d-e)/2 (ここに、R7 は炭素原子数1〜10
の1価の炭化水素基又はハロゲン化炭化水素基であり、
R8 は水素原子又は炭素原子数1〜10の1価の炭化水
素基であり、dは1.9〜2.2の値をとり、eは各分
子中に少なくとも2つの−OR8 基を与えるような値を
とる)で示されるポリオルガノシロキサン20重量部ま
で、を含む請求項1又は2の組成物。 - 【請求項4】 泡生成系に、請求項1〜3のいずれか1
項の組成物を加えることを含む泡生成系中の泡を制御す
る方法。
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Publications (1)
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-
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